Sphère, un écran pas comme les autres

Pour manipuler des objets 3D sur un écran, rien de mieux qu’un écran lui-même… en 3D ! C’est l’idée de la Sphère, développée au LIG* par François Bérard depuis quelques temps.

Cette boule de polystyrène dotée de marqueurs permet de visualiser et de manipuler des objets en 3D. L’utilisateur est doté de lunettes et d’une sorte de bague se portant au bout du doigt, bardées de marqueurs. Ces derniers sont traqués par plusieurs caméras disposées dans la pièce, qui suivent les mouvements de la boule et de l’utilisateur. Des logiciels reconstituent en temps réel l’image que doit théoriquement voir l’utilisateur à chaque instant, laquelle est projetée sur la boule tenue dans les mains de l’utilisateur. « Le secret, c’est la projection calibrée et la rapidité d’exécution des calculs, indique François Bérard, chercheur au LIG et enseignant à Grenoble INP - Ensimag, UGA. Les lunettes sont synchronisées avec le projecteur, ce qui permet au pixel de s’afficher exactement à l’endroit voulu sur la sphère pour créer l’illusion de profondeur. »

Le calcul tient même compte de la latence du projecteur grâce à l’anticipation des mouvements de l’utilisateur… Un pointeur virtuel est également projeté, avec lequel il est possible de désigner les objets : on clique en tapotant sur la sphère avec l’index équipé. L’utilisateur parvient ainsi à manipuler des objets en 3D, un peu comme il le ferait dans un environnement de réalité virtuelle.
 

Un écran 3D… et plus de souris !

À écran du futur, souris du futur ! Un autre projet du LIG consiste à remplacer la souris en pointant avec les doigts directement sur le bureau physique de l’utilisateur, tout en gardant son regard sur l’écran vertical.  Cette solution combine la précision du toucher indirect de la souris, avec l’efficacité et la rapidité du toucher direct comme sur une tablette ou un écran de smartphone.

Quentin Zoppis, étudiant en troisième année à Grenoble INP - Ensimag, effectue son projet de fin d’études au laboratoire sur ce sujet. Pour faire simple, il équipe les phalanges des dix doigts de l’utilisateur de mini marqueurs pour modéliser précisément leurs mouvements en 3D. Des caméras suivent les doigts et reportent un pointeur sur l’écran. L’utilisateur clique en tapotant directement sur la table.

Les premiers essais menés avec des participants qui devaient pointer une cible de plus en plus petite ont montré qu’une fois le coup de main (de doigts !) pris, le débit de pointage était supérieur en moyenne à celui avec une souris classique.

*CNRS, Grenoble INP - UGA, Inria, UGA